試論混凝土鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故治理

朱德平

（廣州市安達(dá)水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，廣東 廣州 510000）

混凝土鉆孔灌注樁是采用機(jī)械鉆孔的一種成樁方法，是一項(xiàng)質(zhì)量要求高、施工工序多、并須在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下隱蔽工程。混凝土鉆孔灌注樁因施工是在地下進(jìn)行的,施工過(guò)程無(wú)法觀察,成樁后采用無(wú)損檢測(cè)法可以檢測(cè)出質(zhì)量問(wèn)題。發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題后,加固處理難度大,且費(fèi)用較高。因此,必須對(duì)鉆孔過(guò)程中及地下混凝土灌注過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行防治。以確保樁基工程施工能保質(zhì)、保量完成。

1 各種質(zhì)量問(wèn)題及形成原因

混凝土孔灌注樁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要有：偏孔、孔壁坍塌、卡鉆埋鉆、樁底沉渣量過(guò)多、斷樁等。

1.1 偏孔

偏孔是造孔過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。造成偏孔的主要原因?yàn)椋?/p>

①鉆機(jī)安裝不穩(wěn)，天輪與孔中心不在一條直線上；②鉆進(jìn)中遇到大卵石或軟硬不均的地層；③鉆桿的直徑和壁厚過(guò)?。虎茔@機(jī)運(yùn)送過(guò)程中振動(dòng)過(guò)大；⑤鉆壓、轉(zhuǎn)速過(guò)大，給進(jìn)過(guò)快；⑥鉆具配重不夠；⑦鉆頭上部沒(méi)有導(dǎo)正裝置。

1.2 孔壁坍塌

混凝土灌注樁施工過(guò)程中由于土壤的持力層發(fā)生變化等原因，將會(huì)出現(xiàn)因漏水、漏漿等導(dǎo)致孔壁坍塌的質(zhì)量問(wèn)題。鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。其問(wèn)題原因主要為：

①護(hù)筒埋設(shè)不當(dāng)，導(dǎo)致變形或形狀不合適；②孔內(nèi)的靜水壓力不足，或護(hù)筒外部填土不密實(shí)，有外部水滲入孔內(nèi)；③沖洗液選擇不當(dāng)，不分地層一律采用清水鉆進(jìn)，或泥漿性能達(dá)不到要求；④在松散的地層中鉆進(jìn)速度太快，在孔壁中來(lái)不及形成泥膜；⑤大量漏漿，漿面急劇下降；⑥造孔機(jī)械在護(hù)筒底部造孔時(shí)觸動(dòng)了孔周圍的土壤，或沉放鋼筋時(shí)，碰撞了孔壁，破壞了泥膜及孔壁，造成塌孔。

1.3 卡鉆埋鉆

在造孔過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到卡鉆和埋鉆的現(xiàn)象，主要原因?yàn)椋?/p>

①鉆速過(guò)快，從而導(dǎo)致孔形不好；②鉆頭上部沒(méi)有擴(kuò)孔裝置；③排漿泵的泵量過(guò)小或中途停泵，造成鉆渣不能及時(shí)排出；④在鉆進(jìn)基巖層時(shí)孔壁掉塊。

1.4 樁底沉渣量過(guò)多

清孔是混凝土灌注樁施工中保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)清孔應(yīng)盡可能地使樁孔中的沉渣全部清除，使混凝土與巖基結(jié)合完好，提高樁基的承載力。如在施工中發(fā)生樁底沉渣過(guò)多，其主要原因有：

①由于施工中違反操作規(guī)定，清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；②當(dāng)使用的泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足時(shí)，樁底的沉渣浮起困難，造成樁底沉渣堆積；③在鋼筋籠吊放過(guò)程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對(duì)準(zhǔn)孔位，將會(huì)發(fā)生碰撞孔壁的問(wèn)題，導(dǎo)致孔壁的泥土?xí)湓跇兜祝虎芮蹇缀?，待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使泥漿沉積。

1.5 斷樁

斷樁是混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成樁的間斷，其造成原因如下：

①施工中若發(fā)生導(dǎo)管底端距孔底過(guò)高，則混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。

②有時(shí)受地下水活動(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液浸入混凝土，水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。

③在澆注混凝土?xí)r，由于導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象。

2 各種質(zhì)量問(wèn)題的治理

針對(duì)以上混凝土灌注樁施工中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題和原因，提出了具體的預(yù)防措施和處理方法，具體如下：

2.1 偏孔的治理

針對(duì)形成偏孔的原因，其預(yù)防措施主要為：

①在施工前應(yīng)平整場(chǎng)地，對(duì)松軟的地基應(yīng)進(jìn)行換土或加固；②調(diào)整鉆機(jī)的垂直度，對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心；③在易偏孔的孔段采取導(dǎo)向措施；④根據(jù)地層合理選擇鉆進(jìn)參數(shù)，不宜用過(guò)高的轉(zhuǎn)速；⑤根據(jù)地層和孔徑合理選擇鉆桿規(guī)格和鉆具配重。在實(shí)際施工中，當(dāng)發(fā)生偏孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)偏孔的不同程度分別采取掃、鏟、填的方法。掃就是用翼片較多的鉆頭輕壓慢鉆，從偏斜處上方往下掃孔，反復(fù)多次使鉆孔修直；鏟孔是用帶有加重管和導(dǎo)正管的工具，從偏移部分鏟掉，一般沖程為2m，鏟出臺(tái)階后再用擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)大已鏟過(guò)的孔段，鏟擴(kuò)交替，直到孔底；當(dāng)糾正困難時(shí)，直接回填孔斜部位，搗實(shí)后再用筒狀鉆頭減壓鉆進(jìn)。

2.2 孔壁坍塌的治理

針對(duì)孔壁塌孔的形成原因，其預(yù)防措施主要為：

①按要求埋設(shè)護(hù)筒，開孔時(shí)避免鉆頭撞擊護(hù)筒，并應(yīng)適當(dāng)提高護(hù)筒內(nèi)的液柱靜水壓力；②根據(jù)地層條件合理選擇沖洗液，并保證所選沖洗液的性能；③針對(duì)松散地層，適當(dāng)控制鉆進(jìn)速度；④防止漏漿、虧漿，并注意及時(shí)補(bǔ)漿。如在施工中已造成不同程度的孔壁坍塌現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取合理有效的方法進(jìn)行處理，不讓問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大和嚴(yán)重，具體措施為：①及時(shí)補(bǔ)漿、及時(shí)堵漏；②當(dāng)塌孔不嚴(yán)重時(shí)，可采取增大泥漿比重、黏度和提高泥漿面的措施；③對(duì)于上部坍塌時(shí)應(yīng)加長(zhǎng)護(hù)筒，并在四周填好黏土；下部坍塌時(shí)，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)填入黏土，將已塌部分全部填實(shí)，適當(dāng)停置3～5天，待地層呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)后，再于鉆孔下部重新開孔。④在鋼筋籠的沉放過(guò)程中，多采用邊沉樁邊射水?dāng)嚢璧氖┕し绞剑缓笥每諝馍悍?、砂泵等設(shè)備抽出攪混的泥漿，同時(shí)，要注意避免射水壓力過(guò)大，破壞鉆孔的完整。

2.3 卡鉆埋鉆的治理

針對(duì)卡鉆和埋鉆問(wèn)題，應(yīng)采取的有效預(yù)防措施為：

①適當(dāng)控制鉆速，保持良好的孔形；②宜采用有擴(kuò)孔裝置的鉆頭；③采用適當(dāng)?shù)呐艥{泵量，保持孔底清潔，防止供漿中斷；④在鉆進(jìn)基巖層時(shí)，盡量避免掉塊。當(dāng)造成卡鉆和埋鉆后，應(yīng)采取措施進(jìn)行及時(shí)處理，以防影響施工質(zhì)量和進(jìn)度，具體為：如在沖積層中卡鉆時(shí)，先使鉆具降至原來(lái)位置，然后邊轉(zhuǎn)邊提，直至鉆具提出。如在基巖層中卡鉆，應(yīng)先判明卡鉆的原因和程度，對(duì)于輕微的卡鉆可用千斤頂、絞車等提出鉆具；較嚴(yán)重的卡鉆可用錘擊振動(dòng)的方法解除卡鉆問(wèn)題。

2.4 樁底沉渣過(guò)量的治理

針對(duì)因不同原因造成的樁底沉渣過(guò)量，分別采用不同的治理方法，具體為：

①施工中應(yīng)保證灌注樁成孔后，鉆頭提高孔底10～20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30min，然后將錘式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣；②工程中需采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和黏度，不能用清水進(jìn)行置換，③因此，鋼筋籠吊放時(shí)，務(wù)使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。④開始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30～40mm，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

2.5 斷樁的治理

針對(duì)因不同原因造成的斷樁，分別采用不同的治理方法，具體為：

①樁孔鉆成后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過(guò)規(guī)范規(guī)定。這就要求在灌注混凝土前，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量；②在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土?；炷凉嘧⑦^(guò)程中，要確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多；③施工中應(yīng)明確規(guī)定，混凝土澆注過(guò)程中，一旦開始澆筑，一定要連續(xù)完成整根樁的澆注作業(yè)，以確保在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)連續(xù)澆注。另在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水，并隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深。提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免埋下質(zhì)量問(wèn)題的隱患。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜觀上述，混凝土鉆孔灌注樁施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，造成的原因有人、環(huán)境、機(jī)械等因素的影響。為此，應(yīng)提高技術(shù)知識(shí)以及管理水平，設(shè)計(jì)等，還應(yīng)及時(shí)采取有效的技術(shù)措施處理相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)加強(qiáng)施工機(jī)械的維護(hù)，保證混凝土灌注樁質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

[1]劉思明.鉆孔灌注樁灌注水下混凝土常見(jiàn)事故及預(yù)防[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì),2006,(01).

[2]徐潤(rùn)澤.鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)事故的預(yù)防與處理[J].吉林水利,2005,(07).